Фамилия Долгатин образована от прозвища или имени Долгата, а тот, в свою очередь, — от прилагательного «долгий». В русских говорах слово «долгий» имело два основных значения: «длинный» (о росте, о предмете) и «долгий» (о времени). Скорее всего, прозвище Долгата дали высокому, долговязому человеку. Это одна из самых распространённых моделей русских фамилий — от характеристики внешности (сравните: Малков, Толстов, Широков).

Основа фамилии — Долгат- — присоединяет суффикс -ин, который указывает на принадлежность: «чей сын?» — Долгатин. В северных и центральных русских землях суффикс -ин так же распространён, как и -ов. Интересно, что фамилия могла возникнуть и от более редкого прозвища Долгатый (с ударением на второй слог), где суффикс -ат- означал «обладающий признаком в избытке». Тогда Долгатин — это сын Долгатого, то есть «длиннущего» человека.

Поскольку в основе лежит именно прозвище, а не крестильное имя, фамилия Долгатин не связана с церковным календарём. Это типичная «мирская» фамилия, которая закреплялась за крестьянами и посадскими людьми. Встречается она преимущественно в центральных областях России, а также в Поволжье, где в говорах слово «долгий» в значении «длинный» было особенно употребительно.

В документах XVII века можно найти упоминания однокоренных прозвищ: крестьянин Долгата упоминается в писцовых книгах, а фамилия Долгатов встречается у донских казаков. Форма Долгатин, вероятно, более поздняя и локальная. Редкий суффикс -ат- в основе (не путать с патронимическим суффиксом -атин) делает фамилию отличной от более частых Долговых или Долгановых, где корень тот же, но словообразовательная модель иная.

Таким образом, предок носителя фамилии Долгатин, скорее всего, был заметным из-за своего роста человеком, а сама фамилия сохранила живую черту народной речи — прозвище, данное по внешнему признаку.